ग्रीनहाउस सेंसर: 8 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

ट्यूटोरियल ग्रीनहाउस सेंसर

पास्कल चेनकैप्टर्स द्वारा सहायता प्राप्त एलेन वेई द्वारा साकार | सिगफॉक्स | उबिडॉट्स

1. उद्देश्यों
2. इस परियोजना में उपयोग की जाने वाली चीजें
3. कार्यान्वयन चरण
4. काम के सिद्धांत
5. डिवाइस कनेक्शन
6. एमबेड कोड
7. डाटा प्रोसेसिंग और विश्लेषण
8. सिस्टम की खपत का अनुकूलन करें
9. तस्वीरें

चरण 1: उद्देश्य

इस परियोजना के लिए, मैं एक स्वायत्त ऊर्जा प्रणाली का एहसास करना चाहता हूं, और मुझे मापना होगा: हवा का परिवेश तापमान, हवा की नमी, मिट्टी का तापमान, मिट्टी की नमी, लक्स और आरजीबी चमक।

चरण 2: इस परियोजना में प्रयुक्त चीजें

सामग्री के बिल:

1) सौर घटक: राल की एक पतली परत बाहरी उपयोग की अनुमति देती है

2) चिप लीपो राइडर प्रो: अपनी सभी परियोजनाओं को 5 वी. में चार्ज करें

3) चिप माइक्रोकंट्रोलर न्यूक्लियो एसटीएम 32L432KC: उपयोगकर्ताओं को नए विचारों को आज़माने और किसी भी STM32 माइक्रोकंट्रोलर लाइन के साथ प्रोटोटाइप बनाने का एक किफायती और लचीला तरीका प्रदान करता है

4) मॉड्यूल सिगफॉक्स विसोल: सिगफॉक्स नेटवर्क के साथ अपने आईओटी प्रोटोटाइप को डिजाइन करने के लिए

5) स्क्रीन एलसीडी: यह I2C या SPI बस के माध्यम से एक माइक्रोकंट्रोलर से जुड़ता है

6) ली-आयन बैटरी 3, 7V 1050mAh: ओवरलोड और डिस्चार्ज से सुरक्षा।

7) ग्रेविटी ह्यूमिडिटी सेंसर SEN0193: जमीन में पानी की सघनता को जानें। सेंसर पानी की मात्रा के आधार पर एक एनालॉग वोल्टेज देता है।

8) तापमान और आर्द्रता सेंसर DHT22: हवा के तापमान और आर्द्रता को जानें, और एक माइक्रोकंट्रोलर arduino प्रकार या डिजिटल आउटपुट के माध्यम से संगत के साथ संचार करता है।

9) ग्रोव तापमान सेंसर: मिट्टी के तापमान को जानें, और यह मॉड्यूल शामिल 4-कंडक्टर केबल के माध्यम से ग्रोव बेस शील्ड या मेगा शील्ड के डिजिटल इनपुट से जुड़ा है

10) कलर सेंसर ADA1334: किसी प्रकाश स्रोत या वस्तु के रंग का पता लगाएं। यह I2C पोर्ट के माध्यम से संचार करता है

11) लाइट सेंसर TSL2561: 0.1 से 40000 लक्स की चमक मापें। यह I2C बस के माध्यम से एक Arduino माइक्रोकंट्रोलर के साथ संचार करता है।

सॉफ्टवेयर:

1) सॉलिडवर्क्स (डिजाइन सॉलिड मॉडल)

२) पेंट ३डी (आवेदन का आइकन डिजाइन करें)

3) Altium (पीसीबी ड्रा करें)

4) एमबेड (कार्ड के लिए कोड लिखें)

चरण 3: कार्यान्वयन चरण

हमारे द्वारा उपयोग की जाने वाली सामग्री और सॉफ़्टवेयर को जानने के बाद, ऐसे कई चरण हैं जिन्हें हमें महसूस करना चाहिए

1) हमें Altium के माध्यम से सर्किट का अनुकरण करना चाहिए

2) हमें डिज़ाइन के कुछ काम करने चाहिए, उदाहरण के लिए: सॉलिडवर्क्स के माध्यम से सॉलिड मॉडल डिज़ाइन करें, पेंट 3 डी के माध्यम से एप्लिकेशन का आइकन डिज़ाइन करें

3) यदि सर्किट सही है, तो हम पीसीबी पर सर्किट को उन सामग्रियों से महसूस कर सकते हैं जिन्हें हमने अभी तक तैयार किया है

4) सर्किट को जोड़ने के बाद, हमें घटक को वेल्ड करना चाहिए और सर्किट की गुणवत्ता का परीक्षण करना चाहिए

5) अंत में, हमें सर्किट को उस ठोस मॉडल के साथ पैकेज करना चाहिए जिसे हमने पहले ही समाप्त कर लिया है

चरण 4: कार्य सिद्धांत

कैपेसिटिव मृदा नमी सेंसर SKU: इसे अपने पौधों के चारों ओर की मिट्टी में डालें और अपने दोस्तों को वास्तविक समय में मिट्टी की नमी के डेटा से प्रभावित करें

तापमान और आर्द्रता सेंसर DHT11 ST052: बोर्ड पर सेंसर को पिन से कनेक्ट करें रंग सेंसर ADA1334: इसमें RGB और क्लियर लाइट सेंसिंग तत्व हैं। एक IR ब्लॉकिंग फिल्टर, ऑन-चिप एकीकृत और कलर सेंसिंग फोटोडायोड्स के लिए स्थानीयकृत, आने वाली रोशनी के IR वर्णक्रमीय घटक को कम करता है और रंग माप को सटीक रूप से करने की अनुमति देता है।

ग्रोव तापमान संवेदक: इसे अपने पौधों के आसपास की मिट्टी में डालें, DS18B20 डिजिटल थर्मामीटर 9-बिट से 12-बिट सेल्सियस तापमान माप प्रदान करता है और इसमें गैर-प्रयोक्ता-प्रोग्राम करने योग्य ऊपरी और निचले ट्रिगर बिंदुओं के साथ एक अलार्म फ़ंक्शन होता है।

लाइट सेंसरTSL2561: सेंसर में एक डिजिटल (i2c) इंटरफेस है। आप तीन पतों में से एक का चयन कर सकते हैं ताकि आपके पास एक बोर्ड पर तीन सेंसर हो सकें, प्रत्येक एक अलग i2c पते के साथ। बिल्ट इन एडीसी का मतलब है कि आप इसे किसी भी माइक्रोकंट्रोलर के साथ इस्तेमाल कर सकते हैं, भले ही इसमें एनालॉग इनपुट न हों।

1) डेटा एकत्र करने के लिए सेंसर का उपयोग करना

2) डेटा माइक्रोकंट्रोलर को प्रेषित किया जाएगा

3) माइक्रोकंट्रोलर उस प्रोग्राम को निष्पादित करेगा जो हमने पहले ही लिखा था और डेटा को मॉड्यूल सिगफॉक्स विसोल में प्रेषित करेगा

4) मॉड्यूल सिगफॉक्स विसोल एंटेना के माध्यम से वेबसाइट सिगफॉक्स बैकएंड पर डेटा प्रसारित करेगा

चरण 5: डिवाइस कनेक्शन

SPIPreInit gSpi(D11, NC, D13); // मोसी मिसो CLK

Adafruit_SSD1306_Spi gOled(gSpi, D10, D4, D3); // डीसी आरएसटी सीएस

सीरियल विसोल (USBTX, USBRX); // टीएक्स (ए 2), आरएक्स (ए 7)

डीएचटी डीएचटी 22 (ए 5, डीएचटी:: डीएचटी 22); // अनुरूप

TSL2561_I2C लुम (D0, D1); // एसडीए, एससीएलई

TCS3472_I2C आरजीबीसी (डी 12, ए 6); // एसडीए, एससीएलई

एनालॉग इन ह्यूमिडाइट (A1); // अनुरूप

DS1820 जांच (A0); // एनालॉग

डिजिटलइन फ्लैग (डी 6); // स्विचर स्क्रीन नियंत्रण

चरण 6: एमबेड कोड

आप वहां mbed कोड पा सकते हैं:

चरण 7: डाटा प्रोसेसिंग और विश्लेषण

वेबसाइट सिगफॉक्स पर डेटा भेजने के बाद, क्योंकि सिगफॉक्स प्रत्येक संदेश को अधिकतम 12 बाइट्स (96 बिट्स) तक सीमित करता है, इसलिए हमने अलग-अलग बाइट आकारों के लिए अलग-अलग माप दिए, और हम डेटा को हेक्साडेसिमल पर सेट करते हैं। उपयोगकर्ताओं को अधिक स्पष्ट रूप से और आसानी से डेटा प्राप्त करने में सक्षम बनाने के लिए, हम डेटा को सिगफ़ॉक्स से क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म पर भेजते हैं, क्लाउड प्लेटफ़ॉर्म पर, हम डेटा प्रस्तुत करते हैं और उसका विश्लेषण करते हैं। कार्यान्वयन प्रक्रिया इस प्रकार है:

1) हमारे उपकरणों को क्लाउड प्लेटफॉर्म पर पंजीकृत करें

2) सिगफॉक्स डिवाइस कॉलबैक संस्करण की वेबसाइट दर्ज करें

3) पैरामीटर कॉन्फ़िगरेशन सेट करें

4) url पैटर्न में क्लाउड प्लेटफॉर्म पर डिवाइस के लिए एक खाता लिंक डालें (सर्वर पते पर वापस कॉल करें)

5) कॉलबैक बॉडी भरें (कॉलबैक अनुरोध के लिए सूचना का मुख्य भाग)

6) सेटिंग्स सहेजें

छवि यूबीडॉट्स प्लेटफॉर्म पर परिणाम दिखाती है, हम देख सकते हैं कि डेटा दशमलव में परिवर्तित हो गया है, इसलिए हम डेटा को अधिक स्पष्ट और आसानी से प्राप्त करते हैं, और हम प्रत्येक डेटा के आरेख को विस्तार से देख सकते हैं, उदाहरण के लिए: हम उच्चतम पा सकते हैं हवा में तापमान

चरण 8: सिस्टम की खपत का अनुकूलन करें

एमसीयू में मिनी यूएसबी और विन के बीच रेगुलेटर है, यह रेगुलेटर घाटे को बढ़ाएगा, हमारे सिस्टम के नुकसान को कम करने के लिए, हम डिजिटल आउटपुट से माइक्रोकंट्रोलर को फीड करेंगे, और जब हम सिस्टम का उपयोग नहीं करते हैं, तो माइक्रोकंट्रोलर बनाते हैं और सेंसर सोते हैं। हम साबित करते हैं कि ये दो तरीके प्रभावी रूप से नुकसान को कम कर सकते हैं:

1) माइक्रोकंट्रोलर और जनरेटर के बीच एक रोकनेवाला जोड़ें

2) आस्टसीलस्कप पर प्रतिरोध के माध्यम से धारा का पता लगाएं

3) सेंसर को सुला दें, और आस्टसीलस्कप पर प्रतिरोध के माध्यम से करंट को ठीक करें

4) माइक्रोकंट्रोलर को सुलाएं, और आस्टसीलस्कप पर प्रतिरोध के माध्यम से करंट को ठीक करें हमारे प्रयोगात्मक परिणाम इस प्रकार हैं

हम पाते हैं कि जब हम माइक्रोकंट्रोलर को सुलाते हैं, तो सिस्टम का नुकसान कम से कम होता है। और जब माइक्रोकंट्रोलर को जगाया जाता है, तो सेंसर डेटा एकत्र कर सकते हैं और इसे सिगफॉक्स को भेज सकते हैं। लेकिन एक समस्या है, जब हम माइक्रोकंट्रोलर को सोते हैं, तब भी एमसीयू और सेंसर के बीच करंट होता है, इस करंट को कैसे खत्म किया जाए? Mosfet का उपयोग करते हुए, हम गेट को MCU के डिजिटल आउटपुट से जोड़ते हैं, हम ड्रेन को सेंसर से जोड़ते हैं, और हम स्रोत को MCU के 3, 3V के पिन से जोड़ते हैं। जब गेट वोल्टेज वीजीएस (गेट थ्रेशोल्ड वोल्टेज) से छोटा होता है, तो स्रोत और नाली के बीच ब्लॉक होता है, सेंसर के अंत में कोई वोल्टेज नहीं होता है। इसलिए जब हम माइक्रोकंट्रोलर को सुलाते हैं, तो हमें यह सुनिश्चित करना चाहिए कि गेट वोल्टेज वीजीएस से छोटा हो, और जब एमसीयू काम करता है, तो गेट वोल्टेज वीजीएस से बड़ा होना चाहिए, ये नियम हैं जो लागू मोसफेट को खोजने के लिए हैं।